一種純電動汽車消除車輛抖動的控制方法
2023-05-03 22:11:06 1
一種純電動汽車消除車輛抖動的控制方法
【專利摘要】一種純電動汽車消除車輛抖動的控制方法，整車控制器通過採集加速踏板信號、檔位信號以及制動踏板信號，解析出駕駛員的真正駕駛意圖，從而計算出駕駛員需求扭矩TqDrvReq；電機控制器反饋回整車控制器的電機實際轉速信號MotSpd，整車控制器對MotSpd進行濾波得到MotSpdFil。通過MotSpdFil與MotSpd的差值，用PID算法計算出修正扭矩TqCorr，對駕駛員需求扭矩進行修正。通過，TqDrvReq與TqCorr的疊加得到最終的需求扭矩TqReq，將其發送給電機控制器，讓其執行該扭矩。本方法可以消除車輛的抖動，與減小齒輪間隙以及優化傳動結構的傳統方式相比，具有成本低、實施簡單、易驗證和效果好等優點。
【專利說明】 一種純電動汽車消除車輛抖動的控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於新能源汽車電控系統的控制策略領域，涉及對新能源純電動汽車消除車輛抖動的控制方法。
[0002]
【背景技術】
[0003]當今世界，汽車工業高速發展，傳統汽車的數量急劇上升。目前，傳統汽車已經對氣候變化、環境汙染、能源緊缺等方面產生了巨大的影響。針對以上問題，純電動汽車應運而生，它可以有效的解決上述一系列問題。但是，基於純電動汽車與傳統汽車傳動結構的不同，純電動汽車沒有離合器以及傳統的變速箱，只有一個減速器，基本上屬於剛性連接。由於這種特性，在行駛過程中扭矩發生大範圍變化時，車輛會出現抖動。因此，純電動汽車的舒適性受到了影響。
[0004]
【發明內容】
[0005]本發明提供一種純電動汽車消除車輛抖動的控制方法，該方法是基於轉速濾波與變參數PID控制算法來解決純電動汽車車輛抖動問題，使車輛的舒適性滿足要求。
[0006]純電動汽車的抖動，主要反映在電機轉速的變化上。當電機轉速出現反覆波動時，且在一定時間內轉速上下變化超過一定值時，駕駛員就會感覺到車輛出現抖動。所以，消除抖動的本質就是通過控制電機的扭矩來控制電機的轉速，使電機的轉速波動處於一定的範圍之內，讓駕駛員感覺不到電機轉速波動就達到了控制目的。其方法是對電機轉速信號進行濾波，消除電機轉速信號的抖動，控制實際電機轉速信號趨近於濾波後的轉速信號，達到消除電機轉速短時間的上下波動，從而達到消除車輛抖動的問題。
[0007]因此本發明採用的技術方案如下:
一種純電動汽車消除車輛抖動的控制方法，其步驟如下:
(I)整車控制器採集加速踏板信號、檔位信號以及制動踏板信號，計算出駕駛員當前需求的扭矩TqDrvReq ；
(2 )整車控制器接收電機反饋的電機實際轉速MotSpd，通過MotSpd值計算得到濾波後的電機轉速反饋值MotSpdFilFB,再取其兩個轉速差值的絕對值I MotSpd-MotSpdFiIFB I，得到偏差轉速DeltaSpd ；
(3)利用DeltaSpd值，通過線性差值查表的方式計算一階RC濾波所需的時間常數值；
(4)一階RC濾波通過得到的時間常數值和濾波前的電機轉速值，計算得到濾波後的轉速值 MotSpdFil ；
(5)通過濾波前後轉速差值，進行線性差值查表計算得到PID控制所需求的P、1、D項的參數；
(6)PID控制程序根據計算得到的P、1、D項的參數以及轉速的偏差計算得到所需的校正扭矩；當實際轉速大於濾波轉速時，得到負的校正扭矩，用於降低轉速；同理，反之得到正的扭矩，用於增大轉速，從而達到濾除電機轉速波動的目的。校正扭矩的大小，需經過上下限值進行限制，以滿足駕駛員駕駛的扭矩需求；最終，得到校正扭矩TqCorr ；
(7)將TqDevReq與TqCorr進行相加，得到最後發送給電機控制器的扭矩需求值，電機控制器將其轉化為相應的三相交流電控制電機輸出扭矩。
[0008]本方法基於轉速濾波與變參數PID控制算法來解決純電動汽車車輛抖動問題，與減小齒輪間隙以及優化傳動結構的傳統方式相比，具有成本低、實施簡單、易驗證和效果好等優點。通過本技術方案，可以控制電機實際轉速的波動在90rpm/60ms之內，駕駛員對此波動無感覺。
[0009]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是抖動消除控制系統框圖；
圖2是轉速濾波控制框圖；
圖3是抖動消除控制框圖。
[0011]
【具體實施方式】
[0012]以下結合附圖詳細說明本發明的技術方案:
如圖1所示，整車控制器通過採集加速踏板信號、檔位信號以及制動踏板信號，解析出駕駛員的真正駕駛意圖，從而計算出駕駛員需求扭矩TqDrvReq;電機控制器反饋回整車控制器的電機實際轉速信號MotSpd，整車控制器對MotSpd進行濾波得到MotSpdFil。通過MotSpdFil與MotSpd的差值，用PID算法計算出修正扭矩TqCorr，對駕駛員需求扭矩進行修正。通過，TqDrvReq與TqCorr的疊加得到最終的需求扭矩TqReq，將其發送給電機控制器，讓其執行該扭矩。其中，TqCorr通過標定限制其最大與最小修正扭矩。
[0013]具體控制步驟如下:
1、整車控制器負責採集加速踏板信號、檔位信號以及制動踏板信號。如圖3所示，駕駛員需求扭矩計算程序通過解析以上信號，解釋駕駛員的扭矩需求，計算出駕駛員當前需求的扭矩TqDrvReq ；
2、如圖2所示，整車控制器接收到電機反饋的電機實際轉速MotSpd，整車控制器通過MotSpd值計算得到濾波後的電機轉速反饋值MotSpdFi IFB，再取其兩個轉速差值的絕對值
MotSpd-MotSpdFilFB I，得到偏差轉速 DeltaSpd ；
3、利用DeltaSpd值，通過線性差值查表的方式計算一階RC濾波程序所需的時間常數值。其中，查表所需的時間常數與DeltaSpd的對應關係，通過實車標定獲得。當DetlSpd偏大時，減小時間常數，增強跟隨性能；當DetalSpd偏小時，增大時間常數，達到濾除波動轉速的目的；最終，標定出轉速跟隨性能與濾波性相平衡能平衡的一組對應關係。
[0014]4、一階RC濾波程序通過得到的時間常數值和濾波前的電機轉速值，計算得到濾波後的轉速值MotSpdFil ；
5、如圖3所示，通過濾波前後轉速差值，進行線性差值查表計算得到PID控制程序的所需求的P、1、D項的參數，同樣，它們之間的對應關係通過實車標定得到，標定出一組可以滿足PID控制的穩定性與快速響應性要求的對應關係；
6、PID控制程序根據計算得到的P、1、D項的參數以及轉速的偏差計算得到所需的校正扭矩。當實際轉速大於濾波轉速時，得到負的校正扭矩，用於降低轉速；同理，反之得到正的扭矩，用於增大轉速，從而達到濾除電機轉速波動的目的。校正扭矩的大小，需經過上下限值進行限制，以滿足駕駛員駕駛的扭矩需求；最終，得到校正扭矩TqCorr ；
最後，將TqDevReq與TqCorr進行相加，就得到了最後發送給電機控制器的扭矩需求值。然後，電機控制器將其轉化為相應的三相交流電控制電機輸出扭矩。
【權利要求】
1.一種純電動汽車消除車輛抖動的控制方法，其步驟如下: (I)整車控制器採集加速踏板信號、檔位信號以及制動踏板信號，計算出駕駛員當前需求的扭矩TqDrvReq ； (2 )整車控制器接收電機反饋的電機實際轉速MotSpd，通過MotSpd值計算得到濾波後的電機轉速反饋值MotSpdFilFB,再取其兩個轉速差值的絕對值I MotSpd-MotSpdFiIFB I，得到偏差轉速DeltaSpd ； (3)利用DeltaSpd值，通過線性差值查表的方式計算一階RC濾波所需的時間常數值； (4)一階RC濾波通過得到的時間常數值和濾波前的電機轉速值，計算得到濾波後的轉速值 MotSpdFil ； (5)通過濾波前後轉速差值，進行線性差值查表計算得到PID控制所需求的P、1、D項的參數； (6)PID控制程序根據計算得到的P、1、D項的參數以及轉速的偏差計算得到所需的校正扭矩；當實際轉速大於濾波轉速時，得到負的校正扭矩，用於降低轉速；同理，反之得到正的扭矩，用於增大轉速，從而達到濾除電機轉速波動的目的； 校正扭矩的大小，需經過上下限值進行限制，以滿足駕駛員駕駛的扭矩需求；最終，得到校正扭矩TqCorr ； (7)將TqDevReq與TqCorr進行相加，得到最後發送給電機控制器的扭矩需求值，電機控制器將其轉化為相應的三相交流電控制電機輸出扭矩。
2.根據權利要求1所述的純電動汽車消除車輛抖動的控制方法，其特徵在於，所述步驟(3)的查表所需的時間常數與DeltaSpd的對應關係，通過實車標定獲得，當DetlSpd偏大時，減小時間常數，增強跟隨性能；當DetalSpd偏小時，增大時間常數，達到濾除波動轉速的目的；最終，標定出轉速跟隨性能與濾波性相平衡能平衡的一組對應關係。
【文檔編號】B60L15/20GK104228606SQ201410435003
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月30日 優先權日:2014年8月30日
【發明者】劉宇, 馮超, 戴軍, 呂玉華 申請人:重慶長安汽車股份有限公司, 重慶長安新能源汽車有限公司